CRUD很无聊？一起学设计模式吧！--策略模式-阿里云开发者社区

CRUD很无聊？一起学设计模式吧！--策略模式

2023-06-16 82

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简介： CRUD很无聊？一起学设计模式吧！--策略模式

定义与特点

策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。它通过对算法进行封装，把使用算法的责任和算法的实现分割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

策略模式的主要优点如下：

多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句。
策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
策略模式提供了对开闭原则的完美支持，可以在不修改原代码的情况下，灵活增加新算法。
策略模式把算法的使用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的分离。

主要缺点如下：

客户端必须理解所有策略算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。
策略模式造成很多的策略类。

UML

角色定义

策略模式涉及三个角色：

抽象策略（Strategy）角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色定义所有支持的算法的公共接口。
具体策略（ConcreteStrategy）角色，封装了具体的算法或行为。
环境（Context）角色：用一个ConcreteStrategy来配置，持有一个Strategy的引用。

场景实战

提到策略模式不得不说一下《三十六计》，它是根据中国古代军事思想和丰富的斗争经验总结而成的兵书，是中华名族悠久非物质文化遗产之一，它的身影在留下来的战争故事中无处不在。

知己知彼方能百战不殆，在战争中使用哪种谋略需要因人而异。张三好色，使用美人计获取情报，而后图之；李四狡诈，使用苦肉计使其麻痹，放下戒心，然后破之；王二与麻子有仇，只需坐山观虎斗，使用借刀杀人让麻子杀了王二即可。

这个场景可以套用策略模式来实现

代码示例

抽象策略

首先定义所有计策的抽象类，所有策略的目的都是为了击败对手，定义公共方法 fightEnemy

/**
 * 策略接口，定义所有的接口
 * @date 2019/5/22 9:50
 */
public interface FightStrategy {
    /**
     * 杀敌之法
     */
    public void fightEnemy();
}

具体策略

我们定义三种策略，分别是美人计，苦肉计，借刀杀人计：

1. /**
2.  * 三十六计之美人计
3.  */
4. public class HoneyTrapStrategy implements FightStrategy{
5.     @Override
6.     public void fightEnemy() {
7.         System.out.println("使用‘美人计’取得胜利");
8.     }
9. }
1. /**
2.  * 三十六计之苦肉计
3.  */
4. public class SelfInjuryStrategy implements FightStrategy {
5. 
6.     @Override
7.     public void fightEnemy() {
8.         System.out.println("使用’苦肉计‘取得胜利");
9.     }
10. }
1. /**
2.  * 三十六计之借刀杀人
3.  */
4. public class CollateralStrategy implements FightStrategy{
5.     @Override
6.     public void fightEnemy() {
7.         System.out.println("使用’借刀杀人‘取得胜利");
8.     }
9. }

环境角色

环境角色主要是持有一个具体的策略，我们使用构造器在初始化环境类时传入具体的策略

/**
 * 环境角色-持有具体策略的引用
 */
public class StrategyContext {
    private FightStrategy strategy;
    public StrategyContext(FightStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }
    public void fight(){
        this.strategy.fightEnemy();
    }
}

客户端

/**
 * 客户端需要根据具体的对手选择具体的策略
 */
public class FightClient {
    public static void main(String[] args) {
        FightClient client = new FightClient();
        client.fightEnemy("李四");
    }
    private void fightEnemy(String enemyName) {
        StrategyContext context = null;
        switch (enemyName){
            case "张三" :
                context = new StrategyContext(new HoneyTrapStrategy());
                break;
            case "李四":
                context = new StrategyContext(new SelfInjuryStrategy());
                break;
            case "王二":
                context = new StrategyContext(new CollateralStrategy());
                break;
        }
        context.fight();
    }
}

执行结果

扩展

在上面例子中客户端需要承担根据敌人选择具体的策略职责，即上面的 case语句的实现逻辑，把这样一大段代码放在客户端会造成客户端臃肿，影响阅读体验，我们有2种优化策略：

简单工厂

使用简单工厂方法，将选择策略的判断逻辑抽取到工厂类中，客户端传入 enemyName给简单工厂生成具体策略，实现逻辑如下：

/**
 *  简单工厂方法
 *      根据敌人名称选择具体的策略
 */
public class StrategyFactory {
    public static FightStrategy createFightStrategy(String enemyName){
        FightStrategy strategy;
        switch (enemyName){
            case "张三" :
                strategy = new HoneyTrapStrategy();
                break;
            case "李四":
                strategy = new SelfInjuryStrategy();
                break;
            case "王二":
                strategy = new CollateralStrategy();
                break;
            default:
                throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + enemyName);
        }
        return strategy;
    }
}

接下来改造客户端，选择具体策略的方法使用简单工厂生成：

/**
 * 使用简单工厂构建具体的策略
 */
public class FightClient {
    public static void main(String[] args) {
        FightClient client = new FightClient();
        client.fightEnemy("张三");
    }
    private void fightEnemy(String enemyName) {
        FightStrategy strategy = StrategyFactory.createFightStrategy(enemyName);
        StrategyContext context = new StrategyContext(strategy);
        context.fight();
    }
}

策略与简单工厂结合

这里主要改造环境角色类，构造方法不再接收具体的策略对象，而是使用 enemyName作为参数接收，让其拥有根据 enemyName选择策略的能力，改造后的环境类如下：

1. /**
2.  * 环境角色 结合简单工厂选择具体的策略
3.  */
4. public class StrategyContext {
5. 
6.     private FightStrategy strategy;
7. 
8.     public StrategyContext(String enemyName) {
9.         switch (enemyName){
10.             case "张三" :
11.                 strategy = new HoneyTrapStrategy();
12.                 break;
13.             case "李四":
14.                 strategy = new SelfInjuryStrategy();
15.                 break;
16.             case "王二":
17.                 strategy = new CollateralStrategy();
18.                 break;
19.             default:
20.                 throw new IllegalStateException("Unexpected value: " + enemyName);
21.         }
22.     }
23. 
24.     public void fight(){
25.         this.strategy.fightEnemy();
26.     }
27. }
改造后的客户端代码如下：
1. /**
2.  * 环境角色拥有选择策略的能力，客户端只需要认识Context角色
3.  */
4. public class FightClient {
5.     public static void main(String[] args) {
6.         FightClient client = new FightClient();
7.         client.fightEnemy("王二");
8.     }
9. 
10.     private void fightEnemy(String enemyName) {
11.         StrategyContext context = new StrategyContext(enemyName);
12.         context.fight();
13.     }
14. }

对比

使用简单工厂方法时客户端需要认识两个类： FightStrategy, StrategyContext,而使用策略与简单工厂结合的方式客户端只需要认识 StrategyContext即可，这使得算法类彻底与客户端分离，耦合度会更低。

应用场景

策略模式的使用场景很多，主要有以下几类：

一个系统需要动态地在几种算法中选择一种时，可将每个算法封装到策略类中。
《重构》一书中指出策略模式可以作为优化条件语句的技巧，一个类定义了多种行为，并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现，可将每个条件分支移入它们各自的策略类中以代替这些条件语句。
系统中各算法彼此完全独立，且要求对客户隐藏具体算法的实现细节时。
系统要求使用算法的客户不应该知道其操作的数据时，可使用策略模式来隐藏与算法相关的数据结构。
多个类只区别在表现行为不同，可以使用策略模式，在运行时动态选择具体要执行的行为。